一体式膜生物反应器工艺（MBR工艺）是现代膜分离技术与生物技术有机结合的一种新型废水生物处理技术，将膜组件置于反应器内，通过泵的抽吸得到过滤液，膜表面清洗所需的交错流由空气搅动产生，曝气器设置在膜的正下方，混合液随气流向上流动，在膜表面产生剪切力，以减少膜的污染。利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质有效截留，替代二沉池，使生化反应池中的活性污泥浓度（生物量）大大提高；实现水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）的分别控制，将难降解的大分子有机物质截留在反应池中不断反应、降解。通过膜分离技术大大提高了生物反应器的处理效率，与传统的生物处理工艺相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质好且稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动化控制等优点，是目前在高浓度有机废水处理、中水回用等领域的技术.
该工艺出水水质大大优于国家中水回用标准，可直接用于冲厕、绿化等用途。
工艺特点
1、能高效的进行固液分离，将废水中的悬浮物、胶体物质、微生物菌体与水分离开。出水水质稳定，SS为零，可直接中水回用。2、生化反应池内维持很高的污泥浓度，处理效率高，抗冲击负荷冲击能力强。
3、占地面积小，是传统工艺占地面积的1/4~1/2.
4、该工艺可实现全自动化控制，运行操作简单可靠，维护方便。
5、污泥产量少，节省了污泥处理费用，大大降低了污水处理系统的运行成本。
目前生活污水的处理方法通常是生物曝气池法，也就是将生活污水进行充氧使得生活污水中的有机物在微生物的作用下发生氧化分解从而降低生活污水中的BOD、COD的含量。由于微生物的生长周期较长，在正常情况下其浓度较低，同时降解产生的产物也不断稀释着微生物的浓度，因而污水处理的速度比较慢。由于处理过的水要不断排放，在排放处理水的同时微生物也被随之排放，进而需要不断补充微生物，这就使得生活污水处理所需要的空间增大，费用提高。
近年来，随着膜生产技术的提高和生产成本的降低，膜技术在污水处理领域中的应用，特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器作为一种新型高效污水处理技术在国际上受到了广泛关注。以超滤或微滤与传统的活性污泥生化处理技术相结合而成的膜生物反应器(MBR)，以膜分离过程取代重力沉降过程，不论固体颗粒的沉降性能如何，均可完成固液分离过程，并且可以避免因生物体流失而造成的系统失效。对生活废水的处理，传统的活性污泥法采用重力沉降，由于颗粒的不固定容易使活性细菌与生物体流失。超滤膜分离与活性污泥法相结合的膜生物反应器处理有机含碳物，能使有机物深度氧化，并且排出物不含固体颗粒，能保留生物体，在低温时亦能维持高处理能力。该复合过程还可通过维持低F/M比例减少污泥浪费。
膜反应器能够维持高含固浓度而使处理工厂规模缩小。还可采用同时硝化与反硝化作用成功地除氮，污泥保留时间相当长，从而保留体系中缓慢生长的硝化细菌。国外对膜生物反应器的研究和应用均较早，尤其是80年代末以来，膜生物反应器不断被应用于实际污水处理。使用膜生物反应器进行生活污水处理是将水及生物降解的物质分离出去，而将微生物留在污水处理池中。和其它水处理方法相比，使用膜生物反应器进行污水处理不仅可以大大节约水资源，还可以大大节约能源，节省设备和运行费用，减少设备占地，避免二次污染，有着很大的环境效益，社会效益和经济效益。
对于生活污水，使用膜生物反应器进行处理是一种特别有效的方法，它可以将水及生物降解的物质分离出去，而将微生物留在污水处理池中。这样可以保持微生物的含量处于一个的浓度，反应速度。即使污水中BOD、COD的含量高达10000mg/L，也可以达到很好的处理效果。当污水中BOD、COD的含量为1000mg/L以上时，出水BOD、COD的含量仅为10mg/L左右，可以达到回用水的标准。使用膜生物反应器进行生活污水处理可以大大减少所需要的空间，也可以减少处理费用，同时可以避免因为处理水的排放而产生的二次污染。
